рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ПЕРВИЧНАЯ И ВТОРИЧНАЯ СУКЦЕССИИ. ПОНЯТИЕ КЛИМАКСА

ПЕРВИЧНАЯ И ВТОРИЧНАЯ СУКЦЕССИИ. ПОНЯТИЕ КЛИМАКСА - раздел Образование, В качестве учебного пособия Экологическая Сукцессия Протекает Через Ряд Эта­пов, При Этом Биотические Соо...

Экологическая сукцессия протекает через ряд эта­пов, при этом биотические сообщества сменяют друг друга. Замещение видов в сукцессии вызвано тем, что популяции, стремясь модифицировать окружающую сре­ду, создают условия, благоприятные для других попу­ляций. Это продолжается до тех пор, пока не будет до­стигнуто равновесие между биотическими и абиотичес­кими компонентами. Последовательность сообществ, сменяющих друг друга в конкретном районе, называет­ся серией, причем лишь немногие виды сохраняются от начальных этапов сукцессии до зрелого состояния эко­системы.

Если развитие экосистемы начинается на участке, который перед этим не был занят каким-либо сообще­ством (недавно вышедшая на поверхность скала, песок или лавовый поток), процесс называется первичной сук­цессией. Если развитие экосистемы происходит на пло­щади, с которой удалено предыдущее сообщество (на­пример, заброшенное поле или вырубка), то это будет вторичная сукцессия. Она протекает обычно быстрее первичной, поскольку на территории, которая ранее была занята, уже имеются некоторые организмы, необходи­мые для обмена веществ со средой, более благоприят­ной для развития сообщества, чем «стерильная» зона.

Примером первичной сукцессии может служить зараста­ние песчаных дюн озера Мичиган. Сообщество первых посе­ленцев (пионеры) на дюнах состоит из злаков, ивняка, виш-

ни, хлопкового дерева и животных, таких как жуки-скакуны, норные пауки и кузнечики. За сообществом первых поселен­цев следуют лесные сообщества, каждое из которых облада­ет своим животным миром. Несмотря на то, что развитие на­чалось на очень сухом и бесплодном месте, в конечном итоге здесь появился буково-кленовый лес, в отличие от голых дюн влажный и холодный. Мощная, богатая гумусом почва с дож­девыми червями и моллюсками в лесу контрастирует с сухим песком, на котором она образовалась.

В качестве примера вторичной сукцессии приведем вос­становление елового леса. После вырубки или пожара усло­вия на месте ельника настолько изменяются, что ель не мо­жет снова заселить освободившуюся площадь. На открытых местах всходы ели повреждаются поздними весенними замо­розками, страдают от перегрева и не могут конкурировать со светолюбивыми растениями. В первые два года на вырубках и гарях буйно развиваются травянистые растения: кипрей, вейник и др. Вскоре появляются многочисленные всходы бе­резы, осины, а иногда сосны, семена которых легко разно­сятся ветром. Деревья вытесняют травянистую растительность и постепенно образуют мелколистный или сосновый лес. Толь­ко тогда возникают условия, благоприятные для возобновле­ния ели. Теневыносливые всходы ели успешно конкурируют с подростом светолюбивых лиственных пород. Когда ель до­стигает верхнего яруса, она полностью вытесняет листвен­ные деревья. В принципе так же протекает сукцессия пихтово-кедровой тайги (рис. 12.3).

Каждый последующий этап сукцессии длится доль­ше предыдущего, характеризуется более высоким зна­чением отношения биомассы к единице потока энергии (В/Р + R) и своими видами-доминантами. Особенно силь­ное воздействие на среду оказывают доминирующие виды растений.

Большой вклад растений в формирование сообщества свя­зан не только с их ролью первичных продуцентов, но и с тем, что они медленно разлагаются. Растения образуют не только биомассу, но и основную часть некромассы, т. е. мертвого органического вещества. Несмотря на высокую активность бактерий и детритофагов, растительные остатки накаплива-

Рис. 12.3. Сукцессия сибирского темнохвойного леса (пихто-

во-кедровая тайга) после опустошительного пожара

(по Реймерсу, 1990).

Числа показывают колебания длительности (в годах) прохождения фаз сукцессии (в скобках указан срок их окончания). Биомасса и биологическая продуктивность даны в произвольном масштабе.

ются в виде листового опада или торфа. Кроме того, доми­нирование деревьев в огромном числе сообществ объясня­ется именно их способностью накапливать в составе орга­низма мертвое вещество, из которого состоит большая часть ствола и ветвей.

Способность кустарников и деревьев в умеренно влажных местообитаниях вытеснять травяную растительность в значи­тельной степени связана с развитием у них кроны (и корневой системы) на протяженном и сложноразветвленном «скелете», состоящем в основном из мертвой опорной ткани (древеси­ны). В свою очередь сукцессия в наземных местообитаниях влечет за собой регулярную смену растительных форм. Рас­тения, обнаруживаемые на ранних и поздних стадиях сукцес­сии, характеризуются различными стратегиями роста и раз­множения (табл. 12.2). Растения, относящиеся к ранним ста­диям сукцессии, благодаря своей высокой способности к расселению быстро занимают вновь образовавшиеся или на­рушенные местообитания. Позднесукцессионные виды распро­страняются и растут медленнее, но теневыносливость их под­ростков и большие размеры зрелых растений дают им пре­имущества в конкуренции с видами, образующими ранние стадии сукцессии. Растения терминальных сообществ приспо­соблены к росту и процветанию в той среде, которую созда-

ют они сами, тогда как виды, появляющиеся на ранних ста­диях сукцессии, обладают способностью к колонизации еще не используемых сред.

Тела животных разлагаются гораздо быстрее, однако иног­да их остатки, как и остатки растений, определяют структуру сообщества и ход сукцессии в нем. Это имеет место, напри­мер, при накоплении обызвествленных скелетов в процессе роста кораллов. Чаще животные пассивно реагируют на сук­цессию растительности. Не исключено, конечно, что семено-ядные птицы также влияют на смену растительности.

Таблица 12.2. Общие характеристики растений, свойственных разным стадиям сукцессии

(по Риклефсу, 1979)

Терминальным, или стабильным, сообществом раз­вивающейся серии является климаксное сообщество. В климаксном сообществе, в отличие от сообществ раз­вивающихся и других нестабильных стадий, минималь­на или полностью отсутствует годовая чистая продукция органического вещества. Для каждой климатической зоны удобно различать единственный климатический климакс и различное число здафических климаксов. Кли­матический климакс — это теоретическое сообщество, к достижению которого направлено все развитие экосис-

темы в данном районе, находящееся в равновесии с об­щими климатическими условиями. Теоретическое сооб­щество реализуется там, где физические условия сре­ды не столь экстремальны, чтобы изменять воздействие преобладающего климата. Там, где рельеф местности, почва, водоемы, пожары, заболачивание и другие фак­торы препятствуют развитию климатического климакса, сукцессия заканчивается формированием эдафического климакса. Так, в зависимости от рельефа и особенно­стей почвы на примыкающих друг к другу морских тер­расах с одинаковой материнской породой развиваются различные сообщества (рис. 12.4). Поскольку основным модифицирующим фактором экосистемы является био­тическое сообщество, то чем более экстремальны фи­зические условия среды, тем больше вероятность того, что развитие экосистемы прекратится, не достигнув рав­новесия с общими климатическими условиями.

 

Рис. 12.4. Эдафические климаксы на прибрежном участке в Северной Калифорнии (по: Одум, 1975).

Существует еще такое понятие, как катастрофиче­ский (или циклический) климакс. Катастрофический кли­макс—терминальное состояние экосистемы, возникаю­щее благодаря периодически появляющимся катастро­фам, таким как пожары, вредители и т. д. Природные катастрофы уничтожают климаксное сообщество и спо­собствуют тем самым повторению сукцессии, длящейся до климаксного состояния, при котором экосистема особенно подвержена воздействию катастрофическо-

го фактора. Подобный процесс повторяется неоднократ­но, и со временем возникает естественная самоподдер­живающаяся система, для существования которой не­обходимы регулярно возникающие катастрофы.

Иногда сообщества катастрофического климакса занимают большие территории. Примером могут служить заросли чапарраля в Калифорнии, покрывающие площади до 2—3 млн га. В данном случае результатом сукцессии является кустарнико­вое сообщество, особенно подверженное пожарам.

Существует представление, что любая сукцессия — это циклический процесс. Цикличность изменений мо­жет быть весьма различной и подчас очень сложной в связи с наложением циклов разной длительности друг на друга. В некоторых случаях те или иные фазы цикла сохраняются неопределенно долго, в связи с чем про­цесс не выглядит циклическим. Однако это не всегда так. Возьмем классический пример. Гарь зарастает мха­ми и пионерной травянистой растительностью, затем их сменяет ассоциация с малиной и кипреем, далее бе­резняк, а затем неопределенно долго хвойный лес. Тем не менее, цикличность здесь очевидна: хвойный лес (особенно в более северных районах его произраста­ния) постепенно истощает почву, в связи с этим усили­вается покров сфагновых мхов (не нуждающихся в по­чвенном минеральном питании) и, в конце концов, на этом месте остается (опять же неопределенно долгий срок) верховое болото. При чрезмерном росте болота сфаг­новый покров редеет, открытая поверхность торфа на­чинает пылить, торф самовозгорается и после пожара остается гарь, обогащенная минеральными элемента­ми, накопленными как в мертвых остатках леса, так и в торфе. В итоге все может начинаться сначала.

Человек часто влияет на развитие экосистемы, пре­пятствуя достижению ею климаксного состояния. Когда сообщество, не представляющее собой климатический или эдафический климакс для данной местности, под­держивается человеком или домашними животными, то его называют дисклимаксом или антропогенным субкли-

максом. Например, чрезмерный выпас может породить пустынное сообщество там, где по условиям региональ­ного климата могла бы сохраняться степь. Пустынные сообщества в данном случае—дисклимакс, а степь — климатический климакс.

Итак, сукцессия — направленное развитие экосисте­мы, результатом которого является установление рав­новесия между биотическим сообществом и физической средой. В процессе сукцессии видовые популяции орга­низмов и типы функциональных связей между ними за­кономерно, периодически и обратимо сменяют друг дру­га. В отличие от сукцессии эволюция экосистем пред­ставляет собой длительный процесс их исторического развития. Эволюционные процессы принципиально от­личаются от описанных выше тем, что они необратимы, а следовательно, и ацикличны. При этом обычно необ­ратимо одновременно меняются как макро-, так и мик­рохарактеристики системы. По отношению к биосфере в целом это, по сути дела, история развития жизни на Земле — от ее возникновения до наших дней.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

В качестве учебного пособия

На сайте allrefs.net читайте: В качестве учебного пособия.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ПЕРВИЧНАЯ И ВТОРИЧНАЯ СУКЦЕССИИ. ПОНЯТИЕ КЛИМАКСА

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

К первому и второму изданиям
В современном мире экологические проблемы по сво­ей общественной значимости вышли на одно из первых мест, оттеснив даже опасность ядерной войны. Бурное развитие хозяйственной деятельности людей при

К третьему изданию
Со времени опубликования второго издания учеб­ного пособия «Краткий курс общей экологии» прошло всего 2 года. Срок по всем меркам очень малый. И, тем не менее, за это время в нашей жизни зародились

ЭКОЛОГИЯ - ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Подобно всем другим областям знания, экология раз­вивалась непрерывно, но неравномерно. Труды Гиппок­рата, Аристотеля и иных древнегреческих философов содержат сведения явно экологического характер

ЭКОЛОГИЯ КАК НАУКА
Как самостоятельная наука экология сформировалась приблизительно к 1900 г. Термин «экология» был пред­ложен немецким биологом Эрнстом Геккелем в 1869 г. Следовательно, это сравнительно молодая наук

ПРОБЛЕМЫ, ИЗУЧАЕМЫЕ ЭКОЛОГИЕЙ
Имеется несколько кардинальных проблем, в которых фокусируются основные направления и разделы совре­менной экологии. Успехи в их решении в значительной мере определяют прогресс всей экологии, и поэ

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА
Понятие условий экология заменила понятием факто­ра. Любой организм в среде своего обитания подверга­ется воздействию самых разнообразных климатических, эдафических и биотических факторов. «Экологи

ИЗМЕНЕНИЕ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМОВ НА ДЕЙСТВИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА В ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ
Меняется ли зависимость жизнедеятельности от ин­тенсивности действия экологического фактора в про­странстве и времени? Для решения этого вопроса ис­следовали действие температурного фактора на меду

РЕАКЦИЯ ОРГАНИЗМОВ НА ОДНОВРЕМЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ НЕСКОЛЬКИХ ФАКТОРОВ
В природных условиях организм подвержен воздей­ствию многочисленных факторов. Если действие одного фактора описывается соответствующей функцией, то од­новременное действие двух факторов можно изобр

СРЕДА И ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
Часть природы, окружающая организмы и оказываю­щая на них прямое или косвенное воздействие, часто обозначают как «среда». Из среды особи получают все необходимое для жизни и в нее же выделяют проду

ВИТАЛЬНОЕ И СИГНАЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ ФАКТОРОВ
Если положить в основу классификации экологиче­ских факторов эффект, который вызван их воздействи­ем, а именно этот принцип был использован в преды- дущей классификации, то более рацион

УРОВЕНЬ ОСОБЕЙ
На уровне особи абиотические факторы оказывают влияние прежде всего на поведение животных, изменя­ют трофические отношения со средой и характер мета­болизма, воздействуют на способность к размножен

ПОПУЛЯЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ
На уровне популяции абиотические факторы воздей­ствуют на такие параметры, как рождаемость, смерт­ность, средняя продолжительность жизни особи, ско­рость роста популяции и ее размеры, нередко являя

ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ
На уровне вида абиотические условия среды обита­ния нередко выступают как факторы, определяющие и ограничивающие географическое распространение. Кро­ме того, разнообразие климата, физических и хими

УРОВЕНЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Наше знакомство с общими закономерностями воз­действия абиотических факторов было бы неполным без рассмотрения специфики проявления его на уровне эко­систем. Особенности влияния экологических факто

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ФАКТОРОВ ПИТАНИЯ
Многие экологические термины можно объединить в пары, члены которых имеют противоположный смысл. Продуцент и консумент относятся к различным сторо­нам активности одного и того же орга

ПИЩА КАК ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР
Основным способом питания растения является фо­тосинтез, в процессе которого под действием солнеч­ной энергии происходит восстановление углекислого газа до углеводов (СН20):

ПИЩЕВЫЕ РЕЖИМЫ И ПИЩЕВАЯ СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ЖИВОТНЫХ
Для обсуждения роли количества и качества питатель­ных веществ в жизнедеятельности животных рассмотрим их пищевые режимы и пищевые специализации. Под пищевым режимом понимается своеобразие, природа

ГОМОТИПИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
Под гомотипическими реакциями понимают взаимо­действия между особями одного вида. Жизнедеятель­ность животных и растений при совместном обитании в значительной степени зависит от численности и плот

Различные типы взаимодействий между популяциями видов А и В
    Примечание. «0» — нет влияния на данный ви

ПРИНЦИП КОНКУРЕНТНОГО ИСКЛЮЧЕНИЯ. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ДИВЕРСИФИКАЦИЯ
Решающее значение в природе имеет межвидовая конкуренция, поскольку она в большей степени, чем дру­гие гетеротипические реакции, определяет роль видов в экосистемах. Межвидовая конкуренция — это та

ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ
Объектом изучения демоэкологии, или популяционной экологии, служит популяция. Ее определяют как группу организмов одного вида (внутри которой особи могут обмениваться генетической информацией), зан

ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНАЯ И ЛОГИСТИЧЕСКАЯ КРИВЫЕ РОСТА
Численность популяции определяется в основном дву­мя противоположными явлениями — рождаемостью и смертностью. Пусть N — численность популяции. Тогда отношение dN/dt означает мгновенну

СВОЙСТВА ПОПУЛЯЦИЙ
От чего же зависят значения коэффициентов рождае­мости и смертности? От очень многих факторов, дей­ствующих на популяцию извне, а также от собственных ее свойств. Объективный показатель способности

КОЛЕБАНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ
Когда популяция прекращает расти, ее плотность обна­руживает тенденцию к флуктуациям относительно верх­него асимптотического уровня роста. Такие флуктуации могут возникать либо в результате изменен

ФАКТОРЫ ДИНАМИКИ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЯЦИЙ
Известно три типа зависимости численности популя­ции от ее плотности (рис. 7.10). При первом типе (кри­вая 1) скорость роста популяции уменьшается по мере увеличения плотности. Это широко ра

КОНЦЕПЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ
Первые организмы на Земле были гетеротрофами. Они быстро исчерпали бы себя, если бы не появились автотрофы. При наличии этих групп организмов уже воз­можен примитивный круговорот веществ:

ГОМЕОСТАЗ ЭКОСИСТЕМЫ
Сложившаяся исторически экосистема не должна рас­сматриваться просто как сумма слагаемых, т. е. сочета­ние отдельных входящих в ее состав организмов. Это система, сохраняющая устойчивость при относ

ПОТОК ЭНЕРГИИ В ЭКОСИСТЕМЕ
Важнейшая термодинамическая характеристика эко­системы—ее способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, т. е. со­стояние с низкой энтропией[2]. Система обладает н

ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ И ПИЩЕВЫЕ СЕТИ
Представители разных трофических уровней связаны между собой односторонне направленной передачей биомассы в пищевые цепи. При каждом переходе на следующий трофический уровень часть доступной энер­г

ТРОФИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ
В результате рассеяния энергии в пищевых цепях и благодаря такому фактору, как зависимость метаболиз­ма от размера особей, каждое сообщество приобретает определенную трофическую структуру, которую

ОБМЕННЫЙ И РЕЗЕРВНЫЙ ФОНДЫ
Известно, что из более 90 химических элементов, встречающихся в природе, 30-40 необходимы живым организмам. Некоторые элементы, такие как углерод, водород и азот, требуются в больших количествах, д

БЛОЧНАЯ МОДЕЛЬ КРУГОВОРОТА
Существуют различные способы изображения биогеохимических круговоротов. Выбор способа зависит от особенностей биогеохимического цикла того или иного элемента. При обсуждении круговорота кисло­рода

ВИДОВАЯ СТРУКТУРА БИОТИЧЕСКОГО СООБЩЕСТВА
Структура биотического сообщества слагается из не­скольких показателей. Обилие — число особей на единицу площади или объ­ема. Частота — отношение числа особей одного

ВНУТРЕННЯЯ ОРГАНИЗАЦИЯ БИОТИЧЕСКОГО СООБЩЕСТВА
Облик биотического сообщества определяется не только разнообразием видов и другими показателями, которые отражают связи между видами, входящими в состав биотического сообщества. Функционирование со

РАЗВИТИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ
Одно из основных свойств экосистем - их динамизм. Наблюдение над полем, заброшенным на несколько лет, показывает, что его последовательно завоевывают сна­чала многолетние травы, затем кустарники и,

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ
Автогенные изменения называют развитием экосисте­мы, или экологической сукцессией. При определении эко­логической сукцессии следует учитывать три момента: 1. Сукцессия происходит под дейст

ЭВОЛЮЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ
Вопрос о том, как эволюционируют экосистемы, очень важен, поскольку его решение — ключ к пониманию суще­ствующего разнообразия сообществ живых организмов на нашей планете, смены флор и фаун в ходе

ХОРОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОСИСТЕМЫ
Выделение (разграничение) экосистем в природе час­то оказывается далеко не простой задачей. Прежде все­го, не существует единой точки зрения по поводу мини­мальной размерной единицы экосистемы. Нек

ПРИНЦИПЫ РАЗГРАНИЧЕНИЯ БИОГЕОЦЕНОЗОВ
При разграничении экосистем возникает проблема выбора одного из характерных признаков, которые под­разделяют на физиономические, таксономические и эко­логические. На основе физиономических признако

ИЕРАРХИЧЕСКИЙ РЯД ЭКОСИСТЕМ
Установив минимальную размерную единицу экосис­темы — биогеоценоз, можно построить иерархический ряд экосистем (рис. 13.1). Применяя термин «биогеоценоз» в этом смысле, мы сохраняем знак равенства

БИОСФЕРА
Понятие биосферы вошло в науку случайно. Более 100 лет назад, в 1875 г., австрийский геолог Эдуард Зюсс, го­воря о различных оболочках земного шара, впервые упот- ребил этот термин в по

Чистая первичная продукция больших биомов Земли
(по: Рамад, 1981)

Дополнительная
Алимов А. Ф. Введение в продукционную гидробиологию. Л., 1989. Гиляров А. М. Популяционная экология. М., 1990. 191 с. Лархер В. Экология растений. М., 1978. 185 с. Леме Ж

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги